雙流道注汽閥的製作方法

2023-05-17 02:21:36

本實用新型涉及採油工程技術領域，特別涉及一種雙流道注汽閥。

背景技術：

由於油田處於開發的中後期，各種增能助排類措施不斷湧現，在現有的多種措施中，選取稠油蒸汽吞吐、蒸汽驅動作為主要開發方式，以得到良好的原油增產效果。但隨著開發進程的不斷推進，油藏層間矛盾不斷加大，現有技術選取油藏分層注汽作為主要的調節方式，以解決油藏層間矛盾不斷加大的問題，但是由於油藏出砂很容易使傳統的注汽閥打開困難，從而影響開發效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠解決由於油藏出砂造成注汽閥打開困難問題的雙流道注汽閥。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種雙流道注汽閥，其包括：內套，所述內套沿軸向開設有上端敞開、下端密封的第一流道，在所述第一流道的下部開設有上注汽口，所述內套的上端沿周向設有向外延伸的上卡環；軸向貫通的外套，所述外套套裝於所述內套的外部，所述上卡環與所述外套的內壁面密封配合，所述第一流道與所述外套的上部相連通，在所述外套上對應所述上注汽口處設有與所述上注汽口密封連通的進汽口，所述外套的外部套設有擋紗網，所述內套的外壁面與所述外套的內壁面之間具有環空形成第二流道，所述第二流道與所述外套的下部相連通，在所述第一流道的上部開設有與所述第二流道相連通的第二流道注汽口；軸向貫通的密封套，所述密封套能沿軸向移動的設置於所述第一流道內，且所述密封套的外壁面與所述第一流道的內壁面密封配合，通過所述密封套的軸向移動，所述密封套能分別封堵所述上注汽口和所述第二流道注汽口，所述密封套的底部設有供投球坐封的呈縮頸狀的坐封部。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述內套的內壁上設有隔板，所述隔板將所述內套分割成上端敞開、下端封閉的上腔室以及下端敞開、上端封閉的下腔室，所述上腔室形成所述第一流道，所述下腔室形成第三流道，所述第三流道與所述外套的下部相連通，所述第三流道上開設有與所述第二流道相連通的下注汽口。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述第三流道的下部沿周向均勻開設有多個所述下注汽口。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述內套的下端沿周向設有向外延伸的下卡環，所述下卡環與所述外套的內壁面卡接配合。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述外套呈上寬下窄的縮頸狀，所述下卡環卡接於所述外套的縮口處。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述外套的下部設有用於連接井下工具的外螺紋。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述坐封部為所述密封套的下端面沿周向向內收縮形成的具有中心孔的止擋環，所述止擋環的中心孔直徑小於所述投球的直徑。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述上卡環沿周向設有環槽，所述環槽內設置有密封圈。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述外套的上端旋接有上接頭，所述上接頭的一端伸入所述外套內並抵接於所述上卡環的端面上。

如上所述的雙流道注汽閥，其中，所述第一流道位於上注汽口周邊的側壁豎直向外延伸形成連接管，所述上注汽口通過所述連接管與所述進汽口密封連通。

與現有技術相比，本實用新型的優點如下：

本實用新型提供的雙流道注汽閥，通過在外套的外部設置擋紗網，有效的解決了由於受層出砂，造成注汽閥時常打開困難的問題，從而使得雙流道注汽閥的開啟簡單方便；

本實用新型提供的雙流道注汽閥，通過密封套在第一流道內移動分別封堵上注汽口和第二流道注汽口，實現了上、下層分層注汽，不僅結構簡單，而且不會增加油井作業過程中難度，有利於提高油藏的動用程度。

附圖說明

以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中：

圖1是根據本實用新型一實施例提供的雙流道注汽閥的結構示意圖；

圖2是圖1所示的雙流道注汽閥中內套的結構示意圖；

圖3是圖2所示的內套沿A-A向截面的剖視結構示意視圖；

圖4是圖1所示的雙流道注汽閥中外套的結構示意圖。

圖5是圖1所示的雙流道注汽閥中密封套的結構示意圖。

附圖標號說明：

1-內套，11-第一流道；111-上注汽口；112-第二流道注汽口；113-連接管；12-上卡環；121-環槽；13-隔板；14-第三流道；141-下注汽口；15-下卡環；2-外套；21-進汽口；22-縮口；3-擋紗網；4-第二流道；5-密封套；51-坐封部；6-投球；7-密封圈；8-上接頭。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術方案、目的和效果有更清楚的理解，現結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型提供了一種雙流道注汽閥，其包括：內套1、軸向貫通的外套2和軸向貫通的密封套5，其中，內套1沿軸向開設有上端敞開、下端密封的第一流道11，在第一流道11的下部開設有上注汽口111，內套1的上端沿周向設有向外延伸的上卡環12；外套2套裝於內套1的外部，上卡環12與外套2的內壁面密封配合，且上卡環12與外套2的內壁面過盈配合，即內套1通過上卡環12與外套2的內壁面的卡接配合卡接於外套2內，第一流道11與外套2的上部相連通形成上注汽流道，在外套2上對應上注汽口111處設有與上注汽口111密封連通的進汽口21，外套2的外部套設有擋紗網3，即在進汽口21的外部設有擋紗網3，這樣，使得混有砂礫的蒸汽經擋紗網3過濾後才能進入進汽口21，從而有效的解決了因受層出砂，造成注汽閥時常打開困難的問題，使得雙流道注汽閥的開啟簡單方便；內套1的外壁面與外套2的內壁面之間具有環空形成第二流道4，第二流道4與外套2的下部相連通形成下注汽流道，在第一流道11的上部開設有與第二流道4相連通的第二流道注汽口112，蒸汽能夠通過第二流道注汽口112進入下注汽流道；密封套5能沿軸向移動的設置於第一流道11內，且密封套5的外壁面與第一流道11的內壁面密封配合，密封配合可以是密封套5與第一流道11過盈配合，也可以在密封套5的外壁面與第一流道11的內壁面之間設置密封圈，優選採用密封套5與第一流道11過盈配合，通過密封套5的軸向移動，密封套5能分別封堵上注汽口111和第二流道注汽口112，當密封套5封堵第二流道注汽口112時，蒸汽經擋紗網3過濾後經由進汽口21進入上注汽流道，通過向上注汽流道向上儲層注汽；當密封套5封堵上注汽口111時，蒸汽經由第二流道注汽口112進入下注汽流道，通過下注汽流道向下儲層注汽，從而實現了雙流道注汽；密封套5的底部設有供投球6坐封的呈縮頸狀的坐封部51，當投球6坐封在坐封部51後，密封套5能在投球6的衝擊作用下移動封堵上注汽口111，實現對下層注汽。

在裝配時，在外套2的外部套設擋紗網3，擋紗網3可以套設在整個外套2的外部，也可以套設在外套2的局部，只需將進汽口21覆蓋即可，再將外套2套裝在內套1外部並使上注汽口111與進汽口21密封連通，同時使內套1的上卡環12與外套2的內壁面卡接並密封配合，以使得內套1不能相對外套2移動，然後將密封套5置於第一流道11內，並使密封套5封堵第二流道注汽口112，即將密封套5設置於第一流道11靠近外套2上部的一側。

在使用時，將雙流道注汽閥放置於井內，並使外套2的上部與上儲汽層相連通，外套2的下部與下儲汽層相連通，在向上層注汽時，通過密封套5封堵第二流道注汽口112，此時，第二流道注汽口112關閉，上注汽口111打開，蒸汽經擋紗網3進入進汽口21，經由上注汽口111進入第一流道11，再通過第一流道11進入外套2上部，最後通過外套2上部進入上儲層，從而完成向上層注汽；在向下層注汽時，向雙流道注汽閥內投球6，投球6在蒸汽的壓力作用下進入密封套5，並坐封在密封套5的坐封部51，使得密封套5在蒸汽壓力的作用下沿第一流道11向下移動封堵上注汽口111，此時，第二流道注汽口112打開，上注汽口111關閉，蒸汽經第二流道注汽口112進入第二流道4，再通過第二流道4進入外套2下部，最後通過外套2下部進入下儲層，從而完成向下層注汽。

本實用新型提供的雙流道注汽閥，通過在外套2的外部設置擋紗網3，有效的解決了由於受層出砂，造成注汽閥時常打開困難的問題，從而使得雙流道注汽閥的開啟簡單方便；通過密封套5在第一流道11內移動分別封堵上注汽口111和第二流道注汽口112，實現了上、下層分層注汽，不僅結構簡單，而且不會增加油井作業過程中難度，有利於提高油藏的動用程度。

具體的，如圖2所示，第一流道11位於上注汽口111周邊的側壁豎直向外延伸形成連接管113，連接管113的延伸長度與上卡環12的延伸長度相等，上注汽口111通過連接管113與進汽口21密封連通，連接管113的設置，既使得上注汽口111與進汽口21之間的密封連通變得簡單方便，又使得雙流道注汽閥的結構簡單。

進一步，如圖1和圖2所示，為了避免在向上層注汽時，蒸汽沿上卡環12與外套2之間空隙進入第二流道4，並經由第二流道4進入下儲層，在上卡環12沿周向設有環槽121，環槽121內設置有密封圈7，通過密封圈7阻止蒸汽進入第二流道4，以確保向上層注汽時，蒸汽基本流入上儲汽層。

在本實用新型的一種實施方式中，如圖5所示，坐封部51為密封套5的下端面沿周向向內收縮形成的具有中心孔的止擋環，止擋環的中心孔直徑小於投球6的直徑，這樣，在投球6進入密封套5後，在止擋環的限制作用下，卡在密封套5下端並將密封套5下端密封，此時，在蒸汽壓力的作用下，投球6會推動密封套5沿內套1向下移動，使密封套5密封上注汽口111。

在本實用新型的一種實施方式中，如圖2所示，在內套1的內壁上設有隔板13，隔板13將內套1分割成上端敞開、下端封閉的上腔室以及下端敞開、上端封閉的下腔室，上腔室形成第一流道11，下腔室形成第三流道14，既第一流道11與第三流道14的橫截面積相同，第三流道14與外套2的下部相連通，第三流道14上開設有與第二流道4相連通的下注汽口141，在向下層注汽時，蒸汽首先經第二流道注汽口112進入第二流道4，再通過第二流道4經由下注汽口141進入第三流道14，然後通過第三流道14進入外套2下部，最後通過外套2下部進入下儲層，由於第一流道11與第三流道14的橫截面積相同，因此，在已知蒸汽的流速的情況下，能夠很快計算出從而內套1上、下兩端流出的蒸汽的量，從而使得計算進入上、下儲層的蒸汽的量變得簡單方便。

進一步，為了避免第二流道4內蒸汽進入第三流道14時，由於分布不均導致第三流道14局部壓力過大，影響第三流道14使用壽命的情況發生，如圖3所示，在第三流道14的下部沿周向均勻開設有多個下注汽口141，第二流道4內的蒸汽經由各下注汽口141均勻的進入第三流道14，以使第三流道14受到的蒸汽的壓力均勻，從而保證第三流道14的使用壽命。

在本實用新型的一種優選實施方式中，為了降低由於上卡環12與外套2之間的卡接配合不穩定，使得內套1在外力的作用下在外套2內滑動，導致在向上層注汽時，進汽口21與上注汽口111不連通的風險，如圖1和圖2所示，在內套1的下端沿周向設有向外延伸的下卡環15，下卡環15與外套2的內壁面卡接配合，下卡環15的設置增加了內套1與外套2的接觸面積，即增大了內套1與外套2之間的摩擦力，從而有效降低了內套1在外力的作用下在外套2內滑動，導致進汽口21與上注汽口111不連通的風險，進而保證了向上層注汽的順暢性。

進一步，為了避免內套1在外力的作用下在外套2內上下滑動，如圖1和圖4所示，外套2呈上寬下窄的縮頸狀，下卡環15卡接於外套2的縮口22處，外套2的上端旋接有上接頭8，上接頭8的一端伸入外套2內並抵接於上卡環12的端面上，這樣，使得內套1的上、下兩端分別在上接頭8的伸入端和外套2的縮口22的限制作用下不能在外套2內上下滑動，從而保證了向上層注汽和向下層注汽的順暢性。

再進一步，為了方便雙流道注汽閥的安裝，在外套2的下部設有用於連接井下工具的外螺紋，通過外螺紋與井下工具的內螺紋的螺紋配合，使得雙流道注汽閥的安裝變得簡單方便。

下面結合附圖具體說明本實用新型提供的雙流道注汽閥的裝配過程以及工作過程：

如圖1所示，裝配時，在外套2的外部套設擋紗網3，擋紗網3可以套設在整個外套2的外部，也可以套設在外套2的局部，只需將進汽口21覆蓋即可，再將密封圈7放置於上卡環12的環槽121內，然後將內套1塞入外套2內，並使內套1的下卡環15卡置於外套2的縮口22處、內套1的上卡環12與外套2的內壁面卡接，且密封圈7卡接於上卡環12與外套2的內壁面之間，此時，上注汽口111通過連接管113與進汽口21密封連通，最後將上接頭8旋入外套2的上端，並使上接頭8的旋入端抵接於上卡環12的端面上，即可完成的裝配。

在使用時，將上接頭8和外套2的下部分別與井下工具旋接，通過井下工具將雙流道注汽閥放置於井內，並使外套2的上部與上儲層相連通，外套2的下部與下儲層相連通，在向上層注汽時，由於密封套5的初始位置設置於封堵第二流道注汽口112處，當雙流道注汽閥下入井內時，第二流道注汽口112關閉，上注汽口111打開，蒸汽可以直接經擋紗網3進入進汽口21，經由上注汽口111進入第一流道11，再通過第一流道11進入外套2上部，最後通過外套2上部進入上儲層，從而完成向上層注汽；在向下層注汽時，需要先向雙流道注汽閥內投球6，投球6在蒸汽的壓力作用下進入密封套5，並在止擋環的限制作用下，卡在密封套5下端並將密封套5下端密封，從而使得密封套5在蒸汽壓力的作用下向下移動封堵上注汽口111，此時，第二流道注汽口112打開，上注汽口111關閉，蒸汽經第二流道注汽口112進入第二流道4，再通過第二流道4並經由下注氣口141進入第三流道14，然後經由第三流道14進入外套2下部，最後通過外套2下部進入下儲層，從而完成向下層注汽。

綜上所述，本實用新型提供的雙流道注汽閥，通過在外套的外部設置擋紗網，有效的解決了由於受層出砂，造成注汽閥時常打開困難的問題，從而使得雙流道注汽閥的開啟簡單方便；通過密封套在第一流道內移動分別封堵上注汽口和第二流道注汽口，實現了上、下層分層注汽，不僅結構簡單，而且不會增加油井作業過程中難度，有利於提高油藏的動用程度。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬於本實用新型保護的範圍。而且需要說明的是，本實用新型的各組成部分並不僅限於上述整體應用，本實用新型的說明書中描述的各技術特徵可以根據實際需要選擇一項單獨採用或選擇多項組合起來使用，因此，本實用新型理所當然地涵蓋了與本案發明點有關的其它組合及具體應用。